如何从迭代器中推断出连续的内存

Question

不知何故，VC++ (Dinkumware) 上的原生 stl::copy() 算法发现它可以在可简单复制的数据上使用 memcpy()。一个普通人能做到吗？ - 假设每个元素都是_trivially_copyable。

random_access_iterator 是否意味着连续内存？标准对我来说不是很清楚。

所以，如果模板中只有一个或两个迭代器，是否有可能在编译时推断出底层数组可以用memcpy() 复制，如果可以的话怎么做？

编辑 - 这是我的动机。我有一个移动数据块而不是复制它的例程。为了在数据可存储时加快速度，我有时将其称为 stl::copy。我想知道这是否是唯一的方法。 （小时候，我总是会在家里尝试这个。）

// Move a range of values
template<class Ptr, class Ptr2>
inline Ptr2 move(Ptr src, Ptr end, Ptr2 dest) {
    using value_type = std::iterator_traits<Ptr>::value_type;
    if constexpr (std::is_trivially_copyable_v<value_type>) {
        return std::copy(src, end, dest);
    } else {
        while (src != end) {
            *dest = std::move(*src);
            ++src; ++dest;
        }
    }
    return dest;
}

编辑：感谢 zett42 找到这个相关问题：Contiguous iterator detection 我无法解释我是如何错过它的。

编辑更多：在经历了许多曲折的小段落之后，我发现 Dinkum 使用秘密标签作为与人群中的迭代器，例如_Really_trivial_ptr_iterator_tag。所以前景看起来很暗淡。

我的价值 0.02 美元：将 iterator_category 设为 ad-hoc 类型而不是破坏各种特征（如“points_into_contiguous_memory”等）是初学者的错误......因为 random_access_iterator 是仅用标签表示的 ad-hoc 类型，它不能在不破坏遗留应用程序的情况下进行子类型化。所以委员会现在有点卡住了。我说，是时候重新开始了。

哦，好吧。

Answer 1

random_access_iterator 是否暗示连续内存？

简短回答：不。

长答案：取决于类型。

示例：对于std::vector（带有随机访问迭代器），内存被授予所有值都在一个可以从data()方法访问的连续内存块中。

对于std::deque（也带有随机访问迭代器），您知道内存区域被分成块（std::deque 被设计为可以有效地插入/删除中间元素），因此内存不太可能是连续的。

Answer 2

A) 不。这只是意味着存在 F(iterator +/- n) = iterator.next/prev.....n 类型的有效映射。这根本不意味着连续分配。 （界限确实适用）

B) 不，这取决于实施。例如，如果有 2 级间接，您可能不知道可能会收到哪种数据结构。

好消息？，您完全不必费心。在缓存和发生的分支预测之间，您根本不需要优化它。在运行期间，缓存行会被你打算复制的连续内存块填充，因此速度会非常快，而 memmove 或 memcpy 不会有太大帮助。

现代处理器无法保证在运行时将指令流水线化，并且他们会知道它是否是连续的。